[发明专利]一种基于凸包几何特征的粗集料棱角性量化方法

摘要

本发明公开了一种基于凸包几何特征的粗集料棱角性量化方法，包括集料棱角性检测系统得到的集料图像，对集料图像进行灰度化等一系列处理，读取集料图像，进行凸包几何特征获取，然后读取集料颗粒凸包图像，得到每个集料三个不同面凸包前集料面积和凸包后集料图像面积，以凸包前后集料平均面积差表征单个集料的棱角性，用平均棱角指标代表整批集料的棱角性；从而实现对集料棱角性高效，精确的检测和定量分析，具有检测效率高，客观性强，检测成本低的优点。

主权项

1.一种基于凸包几何特征的粗集料棱角性量化方法，其特征在于，按以下步骤实施：步骤一，集料棱角性检测系统得到的集料图像；步骤二，集料图像进行灰度化、中值滤波去噪、高亮细节增强、图像熵分割、闭运算目标提取、坑洞填充等一系列处理；步骤三，读取步骤二中的集料图像，进行凸包几何特征获取，具体包括：(1)参考点的选取：极角排序前，需要选取一个参考点，任意平面点集，取最左边横坐标最小的点，若存在多个这样的点选取纵坐标最小的点，平面中的点都位于图的半平面中，且点集中任意两点和参考点所成的夹角为锐角；(2)极角坐标排序：先利用向量的叉积比较极角大小，所有向量之间的夹角都在180度以内，不会产生误差；若极角相同，决定点排序的时候需加上距离第二关键字，以参考点为极角坐标系原点，各个点的极角为关键字，按极角大小进行坐标排序；(3)凸包点的确定：按照极角坐标排好的序，利用栈依次加入凸包点，若加入的新点和上一条边形成逆时针左转方向则继续压栈，否则形成顺时针右转方向则弹栈；(4)逐点逆时针扫描，扫描完所有的点，由于时刻栈内都是一个凸壳，会得到相应的集料凸包；步骤四，读取集料颗粒凸包图像，得到每个集料三个不同面凸包前集料面积和凸包后集料图像面积，以凸包前后集料平均面积差表征单个集料的棱角性，用平均棱角指标代表整批集料的棱角性，将凸包面积差法棱角性量化指标定义如下：由于每个集料同样是在3中不同状态下得到的二维图形，式中，i代表单个集料的不同三种状态；S2i代表集料凸包后的面积，S1i代表凸包前的集料原始面积，M为单个集料的棱角量化指标；I为整批集料棱角性量化指标，N为总集料个数。